课时跟踪训练市公开课金奖市赛课一等奖课件.pptx

返回,学时跟踪训练,应用创新演练,第,5,节,宇宙航行,理解教材新知,把握热点考向,考向一,考向二,随堂基础巩固,第,六章,万有引力与航天,考向三,知识点一,知识点二,知识点三,第1页,第1页,第2页,第2页,第3页,第3页,1.,人造卫星围绕地球做匀速圆周运动，,所需向心力由地球对卫星万有引力提供。,2,第一宇宙速度为,7.9 km/s,，其意义为最小,发射速度或最大围绕速度。,3,第二宇宙速度为,11.2 km/s,，其意义表示物体脱离地球,束缚所需要最小发射速度。,4,第三宇宙速度为,16.7 km/s,，其意义为物体脱离太阳引力,束缚所需最小发射速度。,第4页,第4页,第5页,第5页,1,人造地球卫星,(1),概念：如图,6,5,1,所表示，当物体,足够大时，它将会围绕,旋转,而不再落回地面，成为一颗绕地球转动,人造卫星。,(2),运动规律：普通情况下可认为人,造卫星绕地球做,运动。,(3),向心力起源：人造地球卫星向心力由,提供。,初速度,地球,图,6,5,1,匀速圆周,地球对它,万有引力,自学教材,第6页,第6页,2宇宙速度,(1)第一宇宙速度：v1 ，又称围绕速度。,(2)第二宇宙速度：v2 ，又称脱离速度。,(3)第三宇宙速度：v3 ，也叫逃逸速度。,3梦想成真,1957年10月，成功发射了第一颗人造卫星；,1969年7月，美国“阿波罗11号”登上 ；,10月15日，我国航天员 踏入太空。,7.9 km/s,11.2 km/s,16.7 km/s,前苏联,月球,杨利伟,第7页,第7页,重点诠释,对宇宙速度了解,宇宙速度是满足地球上不同要求卫星发射速度，不能了解成卫星运行速度。,(1)第一宇宙速度：指人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所含有速度，是人造地球卫星最小发射速度，v7.9 km/s。,设地球质量为M，卫星质量为m，卫星到地心距离为r，卫星做匀速圆周运动线速度为v，依据万有引力定律和牛顿第二定律得：,第8页,第8页,第9页,第9页,(2),第二宇宙速度：在地面上发射物体，使之能够脱离地球引力作用，成为绕太阳运动人造行星或绕其它行星运动人造卫星所必需最小发射速度，其大小为,v,11.2 km/s,。,(3),第三宇宙速度：在地面上发射物体，使之最后能脱离太阳引力范围，飞到太阳系以外宇宙空间所必需最小发射速度，其大小为,v,16.7 km/s,。,第10页,第10页,1,关于第一宇宙速度，下列说法正确是,(,),A,它是人造地球卫星绕地球运营最小速度,B,它是人造地球卫星在近地圆轨道上绕行速度,C,它是能使卫星进入近地圆轨道最小发射速度,D,它是卫星在椭圆轨道上运营时近地点速度,解析：,第一宇宙速度是卫星最小发射速度，也是卫星围绕地球做圆周运动最大绕行速度，,A,错误；,B,、,C,正确；卫星沿椭圆轨道运营时，在近地点做离心运动，阐明近地点速度不小于第一宇宙速度，,D,错误。,答案：,BC,第11页,第11页,1.,人造卫星轨道,卫星绕地球做匀速圆周运动时,由地球对它万有引力充当向心力。,因此卫星绕地球做匀速圆周运动,圆心必与地心重叠，而这样轨道,有各种，其中比较特殊有与赤道共面赤道轨道和通过两极点上空极地轨道。当然也应存在着与赤道平面成某一角度圆轨道。如图,6,5,2,所表示。,图,6,5,2,第12页,第12页,第13页,第13页,第14页,第14页,2.,如图,6,5,3,中圆,a,、,b,、,c,，其圆心,均位 于地球自转轴,线上，对卫星,围绕地球做匀速圆周运动而言，下列,说法正确是,(,),A,卫星轨道也许为,a,B,卫星轨道也许为,b,C,卫星轨道也许为,c,D,同时卫星轨道只也许为,b,图,6,5,3,第15页,第15页,解析：,由于物体做匀速圆周运动时，合力一定是指向圆心，因此地球卫星圆心应与地球球心重叠，,A,错误、,B,、,C,正确。同时卫星轨道必须在赤道上方，选项,D,正确。,答案：,BCD,第16页,第16页,相对于地面静止且与地球自转含有相同周期卫星叫地球同时卫星，又叫通讯卫星。同时卫星有下列几种特点：,(1),同时卫星运营方向与地球自转方向一致。,(2),同时卫星运转周期与地球自转周期相同，即,T,24 h,。,(3),同时卫星运营角速度等于地球自转角速度。,(4),要与地球同时，卫星轨道平面必须与赤道平面平行，又由于向心力是万有引力提供，万有引力必须在轨道平面上，因此同时卫星轨道平面均在赤道平面上，即所有同时卫星都在赤道正上方，不也许定点在我国某地上空。,第17页,第17页,第18页,第18页,第19页,第19页,尤其提醒,(1),所有同时卫星周期,T,、轨道半径,r,、围绕速度,v,、角速度,及向心加速度,a,大小均相同。,(2),所有国家发射同时卫星轨道都与赤道为同心圆，它们都在同一轨道上运动且都相对静止。,第20页,第20页,第21页,第21页,答案：,AC,第22页,第22页,第23页,第23页,例,1,人们认为一些白矮星,(,密度较大恒星,),每秒钟大约自转一周,(,引力常量,G,6.6710,11,Nm,2,/kg,2,，地球半径,R,约为,6.410,3,km),。,(1),为使其表面上物体能够被吸引住而不致于由于快速转动而被,“,甩,”,掉，它密度至少为多少？,(2),假设某白矮星密度约为此值，且其半径等于地球半径，则它第一宇宙速度约为多少？,思绪点拨,只要确保赤道上物体不被,“,甩,”,掉，其它地方物体就不会被,“,甩,”,掉。,第24页,第24页,第25页,第25页,答案,(1)1.4110,11,kg/m,3,(2)4.0210,7,m/s,第26页,第26页,第27页,第27页,1,宇航员在某星球表面以初速度,v,0,竖直向上抛出一个物体，,物体上升最大高度为,h,。已知该星球半径为,R,，且物体只受该星球引力作用。,(1),求该星球表面重力加速度。,(2),假如要在这个星球上发射一颗贴近它表面运营卫星，求该卫星做匀速圆周运动线速度和周期。,第28页,第28页,第29页,第29页,第30页,第30页,例,2,已知地球半径为,R,，地球表面重力加速度为,g,，某人造地球卫星在距地球表面高度等于地球半径,3,倍处做匀速圆周运动，求：,(1),卫星线速度；,(2),卫星绕地球做匀速圆周运动周期。,思绪点拨,人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动所需向心力由万有引力提供；物体在地球表面所受重力等于万有引力。,第31页,第31页,第32页,第32页,借题发挥,(1),在处理卫星,v,、,、,T,与半径,r,关系问题时，惯用公式,“,gR,2,GM,”,来替换出地球质量,M,，会使问题处理起来更以便。,(2),由于卫星在轨道上运动时，它受到万有引力所有提供了向心力，产生了向心加速度，因此卫星及卫星上任何物体都处于完全失重状态。,第33页,第33页,2,A,、,B,为两颗地球卫星，已知它们运动周期之比为,T,A,T,B,1,8,，则,A,、,B,两卫星轨道半径之比和运动速率之比分别为,(,),A,r,A,r,B,4,1,，,v,A,v,B,1,2,B,r,A,r,B,4,1,，,v,A,v,B,2,1,C,r,A,r,B,1,4,，,v,A,v,B,1,2,D,r,A,r,B,1,4,，,v,A,v,B,2,1,第34页,第34页,答案：,D,第35页,第35页,例,3,发射地球同时卫星时，先将,卫星发射至近地圆轨道,1,，然后经点火，,使其沿椭圆轨道,2,运营，最后再次点火，,将卫星送入同时圆轨道,3,。轨道,1,、,2,相,切于,Q,点，轨道,2,、,3,相切于,P,点，如图,6,5,4,所表示。卫星分别在,1,、,2,、,3,轨道上正常运营时，下列说法正确是,(,),图,6,5,4,第36页,第36页,A,卫星在轨道,3,上速率不小于在轨道,1,上速率,B,卫星在轨道,3,上角速度小于在轨道,1,上角速度,C,卫星在轨道,1,上通过,Q,点时加速度不小于它在轨道,2,上通过,Q,点时加速度,D,卫星在轨道,2,上通过,P,点时加速度等于它在轨道,3,上通过,P,点时加速度,第37页,第37页,第38页,第38页,答案,BD,第39页,第39页,借题发挥,由于受题干中两次,“,点火,”,影响，认为燃料做功卫星动能增大，速度增大，而错选,A,，点火后速度增大，是相对点火前原轨道上该处速度，点火后卫星轨道半径增大，势能增长，动能减少。,第40页,第40页,第41页,第41页,第42页,第42页,答案：,AB,第43页,第43页,第44页,第44页,点击下图片进入“随堂基础巩固”,第45页,第45页,点击下图片进入“学时跟踪训练”,第46页,第46页,